Von der Mikro-Makro-Transformation zur {Mikro}

Emergenz und Konstitution:

Von der Mikro-Makro-Transformation zur {Mikro}

{Mikro}- Koevolution.

Der Vortrag ist theoretisch orientiert und thematisiert die Dualität von Konstitution "von oben" und Emergenz "von unten". Ausgangspunkt ist die systemtheoretische Konzeption komplexer adaptiver Systeme. Komplexe adaptive Systeme sind Netzwerke vieler parallel prozessierender, durch nichtlineare Wechselwirkungen verbundener Agenten, deren Dynamik zugleich als Koevolution eines Systems von Regeln (Replikatorenebene) und eines

Sozialsystems von Agenten (Interaktorenebene) erscheint.

Als Beispiele werden Simulationen zur Evolution von endogenen Erwartungsgleichgewichten auf Finanzmärkten und von Strategien im iterierten Gefangenendilemma betrachtet.

Vor diesem Hintergrund werden theoretische Defizite von Ansätzen, die die

Handlungsproblematik der Mikroebene und die sich aus den Handlungskonsequenzen

ergebende soziale Ordnung der Makroebene zuordnen, deutlich gemacht. Demgegenüber wird gezeigt, daß eine soziologisch tiefergehende Erklärung einer Handlung nur als Erklärung der Evolution der handlungsleitenden Regel im Zusammenhang der Koevolution eines Systems von Regeln möglich ist. Es soll deutlich werden, daß die traditionelle individualistische Auffassung des Mikro-Makro-Problems und insbesondere auch der sog. "agentenbasierten Modellierung" eine theoretisch verengte Sichtweise bedeutet, die zwar aus

modellpragmatischen Gründen von begrenztem Nutzen sein kann, letztlich aber der Entwicklung einer evolutorischen Sozialwissenschaft im Wege steht.

Emergenz und Konstitution:

Von der Mikro-Makro-Transformation zur {{{{ Mikro }}}} → → → → {{{{ Mikro }}}} - Koevolution

Peter Kappelhoff

Oktober 1999

1. Gleichgewichtsmodelle als Lösungen des Mikro-Makro-Problems?

1.1 Das allgemeine Gleichgewicht der Neoklassik 1.2 Gleichgewichtslösungen in der Spieltheorie

2. Selbstorganisationsmodelle als Lösungen des Mikro-Makro-Problems?

2.1 Dissipative Strukturen, Synergetik usw.

2.2 Evolutionäre Spieltheorie

3. Evolutionäre Modelle als Modellierung der {Mikro} → {Mikro} - Koevolution

3.1 Handlungsregeln als Replikatoren 3.2 Koevolution von Handlungsregeln 3.3 Komplexe adaptive Systeme

4. Illustrationen

4.1 Rekursive Erwartungsbildung auf Finanzmärkten 4.2 Koevolution von Strategien im IPD

4.3 Künstliche Gesellschaften: die Zuckerwelt

5. Schlußfolgerungen

Mikrofundierung

Makro 1

Akteur

Makro 2

Handlung Situationslogik

(Brückenhypothesen)

Aggregationslogik

(Mikro-Makro-Problem)

Mikro Mikro

Selektionslogik

(Rationalitätsprinzip)

Classic Defense (Machlup, Friedman, Lucas):

I think of economics as studying decision rules that are steady states of some adaptive process (Lucas 1987,218)

"Rationalität"

rationales

Erwartungsgleichgewicht Koevolutionäre Dynamik

situationslogisch prozeßorientiert

Biologische und kulturelle Evolution biologische

Evolution

kulturelle Evolution Replikatoren genetisch codierte

Information (Gene)

symbolisch codierte Information (Meme, Regeln) Interaktoren Wechselwirkungen von

Organismen in einem ökologischen System

Wechselwirkungen von Akteuren in einem

sozialen System

Regeln und Prozesse als Elemente eines sozialkulturellen Systems

kulturelle Regeln

soziale Prozesse

Konstitution (Steuerung) Emergenz

(Bedingung)

Autonomie

Autonomie

Emergenz und Hierarchiebildung

globale Struktur

lokale Wechselwirkungen Differenzierung

(Erhöhung der Mikrodiversität) Verstärkung der Konnektivität Koevolution am Rande des Chaos

(selbstorganisierte Kritizität)

Emergenz neuer Systemebenen

Koevolution eines Systems von Regeln:

Schematische Darstellung

Simulationsarchitektur

1 Kulturelle Topologie

• Regeluniversum

• Code

• Variationsmechanismen

2 Soziale Struktur

• Institutionen

• soziale Interdependenzen

• differentielle Reproduktion

3 Individuelle Akteure

• Agentenmodelle

• Lernmechanismen

• Metaregeln der Reflexion

KAS von KAS: { Handlungen } Handlungs-

resultat Reproduktions-

population

- Kulturelle Topologie - soziale Struktur - individuelle Akteure

definieren

(Anfangs-

bedingungen) Population von Akteuren

interpretative Regeln Handlungsregeln

strukturelle Regeln Variationsregeln

Rekombinationsregeln

}

Lernregeln Selektionsregeln

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E NDOGENE E RWARTUNGSBILDUNG AUF

F INANZMÄRKTEN (A

.

. 1997) :

Zeitreihen der Marktpreise und Dividenden bis zur aktuellen Marktperiode sind Grundlage der Erwartungsbildung:

• Akteure als Markttheoretiker werden in Analogie zu Klassifiziersystemen modelliert als Bündel von konkurrierenden Regeln (Hypothesen) der Preis- und Dividendenentwicklung aufgrund der vorhandenen Information

→ kurzfristiger Lernmechanismus: Anpassung der „Stärke“ der Regeln

→ langfristiger Lernmechanismus: genetischer Algorithmus generiert neue Regeln aus erfolgreichen Regeln

• Rekursive Vernetzung der Erwartungsbildung: Um rationale Erwartungen bilden zu können, muß ein Akteur die Erwartungen aller anderen Akteure kennen, die wiederum auf den Erwartungen der anderen beruhen, usw.

• Markt als komplexes adaptives System von komplexen adaptiven Systemen:

Koevolution von Markthypothesen

Regime 1: sehr langsames Lernen

• Konvergenz auf rationales Erwartungsgleichgewicht (fundamentaler Preis)

• Homogene Akteure (konvergente rationale Erwartungen)

Regime 2: schnelleres Lernen

• Technischer Handel

→ sich selbst verstärkende und stabilisierende Erwartungsgleichgewichte

→ durchbrochene Gleichgewichte (im Strategienraum): Blasen und Crashs

• Höheres Handelsvolumen, stärkere Preisschwankungen, GARCH-Verhalten

• Heterogene Akteure (Diversität von Markthypothesen)

E VOLUTION VON K ^OOPERATION

IM ( ITERIERTEN ) G EFANGENENDILEMMA

Interaktionsformen:

• zufällige Interaktion:

→ Dynamiken in Form durchbrochener Gleichgewichte

→ Kontextabhängigkeit von Strategien

→ Historizität der „Regelrationalität“

Generell erhöhen sich die Chancen der Evolution von Kooperation, wenn durch die Interaktionsform korrelierte Strategien erzeugt werden.

• räumliche Nachbarschaften:

→ Emergenz von variablen räumlichen Mustern

• etikettenabhängige Interaktion:

→ Emergenz von Stereotypisierungen

• kommunikativ gesteuerte Interaktion:

→ Emergenz von Bedeutung und Täuschung

• Partnerwahl aufgrund der Interaktionsgeschichte:

→ Emergenz von sozialen Netzwerken

→ Heterogenität auf Gruppenebene

kulturelle Topologien:

• n-Runden-Gedächtnis: Lindgren-Codierung

• Kooperations- bzw. Defektionsbäume: Ikegami-Codierung

• endliche Automaten

• neuronale Netzwerke

• Klassifiziersysteme